过程工程课件

传质分离过程

（MassTransfer&Separation)概述相（phase）：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分均相物系的分离：吸收、蒸馏、萃取等非均相物系的分离：筛分、沉降、过滤等相际传质：

<1>物质从一个相转移到另一个相

<2>过程涉及两个相内的传质以及相界面的传质

<3>过程的极限是达到相平衡分子扩散（Fick’sLaw)：概述(续一）对流扩散（涡流扩散）扩散系数D：物质的特性常数，与扩散组分以及介质的性质有关，还与温度、压力有关。双膜理论（Double-FilmTheory）：

<1>气液界面两侧，存在停滞的气膜和液膜；

<2>每一相的传质阻力集中于膜内；

<3>相界面传质阻力可忽略，即气液两相成平衡。传质速率=推动力/阻力=传质系数×推动力概述(续二）填料塔：连续接触式填料：传质面积大、湍动程度高、传质充分几个参数：比表面积空隙率填料几何形状填料的分类：乱堆（散装）填料、整砌（规整）填料常见填料填料塔的附属结构：填料支撑结构、液体分布和再分布装置、除沫装置概述(续三）板式塔：逐级接触式气液流动方式：总体上呈逆流、单块板上呈错流。评价塔设备性能的主要指标：

<1>生产能力<2>塔板效率<3>操作弹性<4>塔板压降几种水力学现象：

<1>液泛（淹塔）<2>液沫夹带<3>气泡夹带<4>漏液塔板负荷性能图蒸馏（Distillation）

——液态均相混合物的分离蒸馏的依据不同组分的挥发性（沸点）差异

易挥发组分——低沸点组分——轻组分难挥发组分——高沸点组分——重组分蒸馏的分类按操作流程：

间歇蒸馏、连续蒸馏按蒸馏方式：

简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸）、精馏、特殊蒸馏按操作压强：

常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏按组分多少：

双组分（二元）蒸馏、多组分（多元）蒸馏蒸馏中的质量传递汽相与液相之间的双向传质过程部分汽化、部分冷凝易挥发组分往汽相富集难挥发组分往液相富集蒸馏过程的理论基础

——汽液相平衡（VLE）相律：F=C-P+2拉乌尔定律（Raoult’sLaw）:理想溶液：

各组分均满足拉乌尔定律

各组分的分子大小相同、分子间作用力相等非理想溶液：简单蒸馏单级蒸馏非稳态过程常以间歇方式进行瞬间形成的汽相与液相（y~x）可视为互成平衡，随着时间延续，y和x均逐渐降低平衡蒸馏（闪蒸）单级蒸馏液体混合物部分汽化汽相与液相处于平衡状态既可以间歇也可以连续方式进行平衡级蒸馏平衡级蒸馏：

非平衡的汽液两相经接触传质达到平衡（非平衡→平衡）A组分通过相界面从液相向汽相传递（部分汽化）B组分通过相界面从汽相向液相传递（部分冷凝）汽化热与冷凝热相互补充汽相与液相达到相平衡，温度趋于一致精馏原理多次平衡级蒸馏汽液两相接触，传热和传质过程同时进行；塔顶必须有冷凝器，产生液相回流；塔釜必须有再沸器，产生汽相回流；理论上，只要，且有足够的平衡级数，混合物就可以得到比较彻底的分离。精馏塔的物料衡算总物料衡算：易挥发组分衡算：理论板和板效率理论板：

离开塔板的汽液两相在传热与传质两个方面达到平衡，即两相温度相同，组成互成平衡。总板效率：单板效率（Murphree效率）精馏段的操作线方程物料衡算：回流比：

提馏段的操作线方程物料衡算：进料状况与q线方程q:进料中液相所占分率

冷液体；饱和液体；汽液混合物；饱和蒸汽；过热蒸汽

q线方程（精馏段与提馏段操作线的交点轨迹）逐板计算法和x-y图解法原理相同：交替应用相平衡关系与物料衡算关系用途：确定理论板数和每层板的两相组成

间歇精馏特点：料液分批加入，釜液一次性排出；非定态过程，釜液组成和总量随时间不断降低；全塔均为精馏段，没有提馏段。常用的两段操作方法：

恒回流比操作恒馏出液组成操作其它蒸馏方式共沸精馏萃取精馏反应精馏加盐精馏分子蒸馏共沸精馏加入第三组分（称为溶剂、共沸剂、夹带剂），该组分与原有组分形成二元或三元的共沸物（均相或非均相），从而将原先难分离的混合物分离。夹带剂的选择是关键。共沸剂用量的确定共沸剂的加入位置萃取精馏加入第三组分（称为溶剂、萃取剂），显著改变原来两组分的相对挥发度，达到容易分离的目的。萃取剂的选择是关键。萃取剂用量的确定萃取精馏流程的确定反应精馏反应过程与精馏过程的耦合两种类型：

利用精馏促进反应

通过化学反应来促进精馏分离研究正在深入，尚未形成完整理论和工业化应用。加盐精馏盐效应：沸点、两组分的互溶度、相平衡组成的改变两种类型：

溶盐精馏：固体溶盐为萃取剂加盐萃取精馏：萃取剂中加入固体盐理论基础：电介质溶液理论和相平衡

分子蒸馏利用不同物质分子运动自由程的差别，对含有不同物质的物料在液-液状态下进行分离的一种分离技术。分子蒸馏的优点：

操作温度低；蒸馏压强低；受热时间短；分离程度高。

传质分离过程

（MassTransfer&Separation)

概述相（phase）：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分均相物系的分离：吸收、蒸馏、萃取等非均相物系的分离：筛分、沉降、过滤等相际传质：

<1>物质从一个相转移到另一个相

<2>过程涉及两个相内的传质以及相界面的传质

<3>过程的极限是达到相平衡分子扩散（Fick’sLaw)：概述(续一）对流扩散（涡流扩散）扩散系数D：物质的特性常数，与扩散组分以及介质的性质有关，还与温度、压力有关。双膜理论（Double-FilmTheory）：

<1>气液界面两侧，存在停滞的气膜和液膜；

<2>每一相的传质阻力集中于膜内；

<3>相界面传质阻力可忽略，即气液两相成平衡。传质速率=推动力/阻力=传质系数×推动力概述(续二）填料塔：连续接触式填料：传质面积大、湍动程度高、传质充分几个参数：比表面积空隙率填料几何形状填料的分类：乱堆（散装）填料、整砌（规整）填料常见填料填料塔的附属结构：填料支撑结构、液体分布和再分布装置、除沫装置概述(续三）板式塔：逐级接触式气液流动方式：总体上呈逆流、单块板上呈错流。评价塔设备性能的主要指标：

<1>生产能力<2>塔板效率<3>操作弹性<4>塔板压降几种水力学现象：

<1>液泛（淹塔）<2>液沫夹带<3>气泡夹带<4>漏液塔板负荷性能图蒸馏（Distillation）

——液态均相混合物的分离蒸馏的依据不同组分的挥发性（沸点）差异

易挥发组分——低沸点组分——轻组分难挥发组分——高沸点组分——重组分蒸馏的分类按操作流程：

间歇蒸馏、连续蒸馏按蒸馏方式：

简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸）、精馏、特殊蒸馏按操作压强：

常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏按组分多少：

双组分（二元）蒸馏、多组分（多元）蒸馏蒸馏中的质量传递汽相与液相之间的双向传质过程部分汽化、部分冷凝易挥发组分往汽相富集难挥发组分往液相富集蒸馏过程的理论基础

——汽液相平衡（VLE）相律：F=C-P+2拉乌尔定律（Raoult’sLaw）:理想溶液：

各组分均满足拉乌尔定律

各组分的分子大小相同、分子间作用力相等非理想溶液：简单蒸馏单级蒸馏非稳态过程常以间歇方式进行瞬间形成的汽相与液相（y~x）可视为互成平衡，随着时间延续，y和x均逐渐降低平衡蒸馏（闪蒸）单级蒸馏液体混合物部分汽化汽相与液相处于平衡状态既可以间歇也可以连续方式进行平衡级蒸馏平衡级蒸馏：

非平衡的汽液两相经接触传质达到平衡（非平衡→平衡）A组分通过相界面从液相向汽相传递（部分汽化）B组分通过相界面从汽相向液相传递（部分冷凝）汽化热与冷凝热相互补充汽相与液相达到相平衡，温度相同精馏原理多次平衡级蒸馏汽液两相接触，传热和传质过程同时进行；塔顶必须有冷凝器，产生液相回流；塔釜必须有再沸器，产生汽相回流；理论上，只要，且有足够的平衡级数，混合物就可以得到比较彻底的分离。精馏塔的物料衡算总物料衡算：易挥发组分衡算：理论板和板效率理论板：

离开塔板的汽液两相在传热与传质两个方面达到平衡，即两相温度相同，组成互成平衡。总板效率：单板效率（Murphree效率）精馏段的操作线方程物料衡算：

回流比：提馏段的操作线方程物料衡算：进料状况与q线方程q:进料中液相所占分率

冷液体：饱和液体：汽液混合物：饱和蒸汽：过热蒸汽：q线方程（精馏段与提馏段操作线的交点轨迹）逐板计算法和x-y图解法原理相同：交替应用相平衡关系与物料衡算关系用途：

确定理论板数和每层板的两相组成

间歇精馏特点：料液分批加入，釜液一次性排出；非定态过程，釜液组成和总量随时间不断降低；全塔均为精馏段，没有提馏段。常用的两段操作方法：

恒回流比操作恒馏出液组成操作其它蒸馏方式共沸精馏萃取精馏反应精馏加盐精馏分子蒸馏共沸精馏加入第三组分（称为溶剂、共沸剂、夹带剂），该组分与原有组分形成二元或三元的共沸物（均相或非均相），从而将原先难分离的混合物分离。夹带剂的选择是关键。共沸剂用量的确定共沸剂的加入位置萃取精馏加入第三组分（称为溶剂、萃取剂），显著改变原来两组分的相对挥发度，达到容易分离的目的。萃取剂的选择是关键。萃取剂用量的确定萃取精馏流程的确定反应精馏反应过程与精馏过程的耦合两种类型：利用精馏促进反应通过化学反应来促进精馏分离研究正在深入，尚未形成完整理论和工业化应用。加盐精馏盐效应：沸点、两组分的互溶度、相平衡组成的改变两种类型：

溶盐精馏：固体溶盐为萃取剂加盐萃取精馏：萃取剂中加入固体盐理论基础：电介质溶液理论和相平衡

分子蒸馏利用不同物质分子运动自由程的差别，对含有不同物质的物料在液-液状态下进行分离的一种分离技术。分子蒸馏的优点：

操作温度低；蒸馏压强低；受热时间短；分离程度高。吸收（Absorption)—气体混合物的分离吸收操作的依据各组分在溶剂中的溶解度差异溶质（吸收质、被吸收组分）惰性气体吸收剂（溶剂）吸收尾气吸收液吸收操作的目的（用途）净化原料气回收有用组分制取某些产品治理废气吸收的分类物理吸收和化学吸收单组分吸收和多组分吸收等温吸收和非等温吸收低浓度吸收和高浓度吸收本章重点：低浓度单组分等温物理吸收吸收分离过程

吸收+解吸（脱吸）降温、加压利于吸收升温、减压利于解吸吸收操作的理论基础

—气液相平衡（Gas-LiquidEquilibria,GLE)亨利定律吸收过程的物料衡算：操作线方程气相浓度的减少=液相浓度的增加吸收塔填料层高度的计算吸收塔填料层高度的计算（续）

—传质单元数的求法对数平均推动力法脱吸因数法图解积分法低浓度气体吸收几个假设：

<1>气体和吸收剂的量为常量

<2>传质系数为常量

<3>吸收过程为等温过程高低浓度气体吸收<1>气体和吸收剂的量随塔高变化

<2>传质系数与含量有关

<3>吸收过程的热效应比较明显伴有化学反应的吸收过程吸收质从气相主体扩散到气-液界面吸收质达到界面后与吸收剂中的反应组分进行化学反应过程速率取决于反应速率和扩散速率的大小

果蔬加工原料

要求及预处理

第二节原料要求与贮备一、原料基地的建设原料基地的建设应遵循下述原则：

1.充足的面积形成足够的产量供给加工。

2.原料基地上必须有适合的加工品种，且优质、价格合理。还应不断选育新品种，更新换代。

3.原料基地必须交通方便，且应以加工厂为中心，半径50Km以内，以减少运输，保证原料新鲜完整。

4.品种应配套，以延长加工期。

5.原料基地的环境还必须符合要求。二、果蔬原料的质量要求（一）原料种类，品种与加工制品品质的关系。果蔬的种类、品种繁多，虽然都可以进行加工，但种类、品种间的理化特性各异，因而适宜制作加工品的种类也就不同。何种原料适宜何种加工品是根据其特性而定的。从加工手段来讲，对原料的要求：组织细嫩、致密、含粗纤维少，含矿物质高。

（二）原料的成熟与加工的关系果蔬采收成熟是表示原料品种与加工适宜性的指标之一，不同的加工品对原料采收成熟度的要求不同。果品采收成熟度一般可分为三个阶段：即：（1）可采成熟度（2）加工成熟度（3）生理成熟度（过熟成熟度）（三）原料的新鲜度与加工的关系

加工用原料愈新鲜完整，成品的品质也就愈好，吨耗率也就愈低。因此，从果蔬采收到加工，应尽可能保持新鲜完整，果蔬运到到加工厂后，应尽快进行处理，如来不及及时加工，应贮存在适宜的条件下，以保证新鲜完整，减少腐烂损失。三、原料的贮备与后熟原料的贮备是为了保持其新鲜度，延长加工期限。由于果蔬的成熟期短，产量集中，一时加工不完，故有贮备的必要，以待继续加工。（一）原料的贮备1.新鲜原料的保存对用来制罐头、干制品、速冻制品、制汁、制酒等的都需作新鲜原料的保存。保证加工原料的新鲜完整，可分为短期贮存和较长期的贮存。

①短期贮存原料运到加工厂后，宜将包装原料堆码存放于清洁、阴凉、干燥、通风良好、不受日晒雨淋的场所，堆码高度以便于搬运，底层箱等不受压坏为原则。②较长期贮存新鲜果蔬在冷藏条件下，一般能较长期的保存，冷藏温度条件根据种类和品种不同而异，冷藏期限也与种类、品种有关，一般不宜过长。2.半成品保存

半成品保存，是将新鲜果蔬原料用食盐、二氧化硫等保存起来，以待继续加工，制成成品。(1)盐渍保存：主要用于蜜饯类、酱菜、糖醋菜等的生产。先将新鲜原料（青梅、橄榄、李、桃等）用高浓度的食盐腌渍、制成盐坯、半成品保存，然后脱盐，配料加工，制成凉果、蜜饯等成品。

①盐渍的作用首先，食盐具有防腐力，能抑制有害微生物的活动，使半成品得以保存不坏，其次，食盐中含有的钙离子能增进半成品的硬度，提高耐煮性。食盐溶液的防腐效应在于：a．渗透压力大，1%的食盐溶液可产生6.1个大气压的渗透压力。b．水分活性低鲜果用15％左右食盐腌渍，其水分活性低到0.9以下，所以能抑制微生物的发育而得以保存不坏。食盐溶液的高渗透压及降低水分活性的作用，也迫使新鲜果蔬的生命活动停止，从而避免了果蔬的自身溃败。但是，在盐腌过程中，果蔬中的可溶性固形物要渗出损失一部分，半成品再加工成成品的过程中，还须用清水反复漂洗脱盐，可溶性固形物又大部分流失，所以，用盐坯半成品加工制成的凉果、蜜饯等加工品，从营养上讲，果蔬原有的营养成分保存不多，只利用了果蔬中不可溶性的纤维素、半纤维素等骨架而已。②

腌制方法干腌：适于成熟度高含水分多的原料，一般用盐量为原料14—15％，腌制时，宜分批拌盐，拌匀，分层入池，铺平压紧，下层用盐较少，由下而上逐层加多，表面用盐覆盖隔绝空气，便能保存不坏，也可盐腌一段时间后，取出晒干或烘干做成干坯保存。水腌：适于成熟度低水分少的原料，一般配制20%的食盐溶液将果蔬淹没，便能保存。另外，应注意pH值，尤其是蔬菜多数属于低酸性食品，这对微生物的活动是有利的，因而要控制pH，可用HCl进行调酸，降低pH值。

（2）硫处理新鲜果蔬用二氧化硫或亚硫酸处理是保存加工原料的另一有效方法。

①SO2的作用及特征

SO2是一种强烈的杀菌剂，它能杀死多种微生物胚芽，在溶液中二氧化硫浓度达到0.01％以上时，就可抑制多种细菌发育；达到0.15％时，可防止霉菌的繁殖；要防止酵母的活动需浓度达到0.3％左右。

用硫处理可防止原料的败坏，变色，营养物质损失，而且还可以改变制品的品质与提高后段工艺的效果。

SO2的防腐效应与介质pH值的大小有关，用硫处理保存半成品时，二氧化硫的浓度应随介质的pH值而定，在酸分含量低的原料中，应适当加酸调整其pH值。a．熏硫法

将果蔬直接用气态SO2处理，使之吸收一定量的SO2后保存。

熏硫时，燃烧硫磺将SO2通入，或在室内燃烧，或从钢瓶将液态二氧化硫直接缓缓通入。硫磺用量为每立方米熏硫室空间约200g，如果室内已装满果实则按每吨原料用硫磺2kg计。

熏硫合格的标准是：果肉已变色变软，核窝内有水滴，并带有浓厚的SO2气味，果肉内含SO2浓度不低于0.08－0.1％。b．浸硫法

用一定浓度的亚硫酸或亚硫酸盐溶液浸泡果蔬保存，一般将原料洗净，装入能密闭的容器中，至满，注入亚硫酸（盐）溶液将果实淹没，并密封之。

亚硫酸（盐）的浓度以有效SO2计，一般要求为果实及溶液总重量的0.1－0.2％。（二）原料的后熟还有一些果品采收后必须贮存一定时间，经过后熟期以后才能用于加工。如：阳梨（巴梨）、莱阳梨（慈梨）、香蕉、柿子等，刚采收时香味不浓，单宁含量高，味涩，用以装罐等加工，质量较差，但经过后熟，品种的特征显示出，软硬适度，香甜适口，再用于罐藏攻其它加工较为理想。后熟所需的时间依不同的种类而定，还应看当时的温度和气候条件。第二节加工用水的要求及净化一、加工用水的要求加工用水量大，生产一吨罐头产品需水约40~60吨，1吨糖制品需水10~20吨，而且对水的质量要求高。用水包括：

清洁用水（清洗、冷却浸漂、清洗容器、加工用具等）调制糖盐溶液（罐液）①生产用水预煮水杀菌水冷却水②锅炉用水（动力用水）③生活用水（包括个人卫生）④消防用水2．用水质量要求凡与原料直接接触的用水，应符合饮用水标准。无色、澄清、无悬浮物质、无异味异嗅、无致病细菌、无耐热微生物及寄生虫，不含对人体健康有害、有毒的物质。此外，水中不应含有硫化氢、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等，也不应有过多的铁、锰等。水的硬度也直接影响加工产品的质量。水中钙盐或镁盐的含量决定它的硬度，一般来说，1升水中含10mgCaO或MgO叫1°的水，通常用CaO含量表示。水的总硬度0~4°为最软的水

4~8°为软水

8~16°为中等硬度的水

16~30°为硬水

30°以上为很硬的水硬度过大的水不适宜作加工用水，因硬水中的钙盐与果蔬中的果胶酸结合生成果胶酸钙而使果肉变硬。镁盐味苦，1升水中含有MgO40mg便可尝出苦味。钙、镁盐还可与果蔬中的酸化合生成溶解度小的有机酸盐，并与蛋白质生成不溶性物质，引起汁液混浊或沉淀。所以，除蜜饯制坯，半成品保存可用硬度较大的水，以保持果蔬的脆性和硬度外，其它加工品要求水的硬度不宜过高。具体的讲，用途不同，加工品种类不同，对水的硬度要求亦不同。二、加工用水的处理

混凝剂（10~20kg/m3泥沙沉淀水源预淀池泥沙(10~30kg/m3)自然澄清

消毒过滤水池水泵房配水管或水塔

清洗水泵生产及锅炉用水软化（一）澄清1．自然澄清2．过滤水流经一种多孔性或有孔隙结构的介质（如砂、木炭）时，水中的一些悬浮物或胶态杂质使被截留在介质的孔隙或表面上，使水澄清。3．加混凝剂澄清自然水中，悬浮物表面一般带负电荷，当加入的混凝剂水解，生成不溶性带正电荷的阳离子，便发生电荷中和而聚集下沉，使水澄清。常用的混凝剂有铝盐及铁盐：铝盐主要有硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O和明矾Al2(SO4)3·K2SO4·2H2O铁盐主要有硫酸亚铁FeSO4·7H2O，硫酸铁Fe2(SO4)3及三氯化铁FeCl3等。混凝效果与投入的混凝剂的量成正相关，须按水的混浊度经混凝试验后确定其用量。当温度低于5℃以下时，凝聚速度甚慢，温度每升高10℃，凝聚速度增加约1倍。铝盐要求原水的pH6.5～7.5混凝效果最好铁盐要求原水的pH6.1～6.4混凝效果最好混凝沉清是在沉淀槽中完成的，大概50m以上，且有一定的坡度，0.2%比降，以便清除泥沙。（二）消毒

经澄清处理的水，仍含有大量微生物，特别是致病菌与抗热性微生物，须进行消毒。

加工用水一般采用氯化法，常用漂白粉CaOCl2,漂白精NaCl,液态氯等。

漂白粉投入水中后生成次氯酸HOCl,再分解出【O】；

2CaOCl2+2H2O→Ca(OH)2+CaCl2+2HOCl

HOCl→HCl+【O】或HOCl→H++OCl-

游离的【O】能氧化水中的微生物，使其生命活动停止。

漂白粉的用量，以输水管的末端放出的余氯量为0.1～0.3mg/l水之间为宜，如小于0.1mg/l水则消毒作用不完全，大于0.3mg/l水，会产生氯气味。

漂白精（NaOCl次氯酸钠）杀菌力强，性质稳定，在水中保持时间较长，不含悬浮物，不增加水的硬度，比用漂白粉好。（三）软化降低水的硬度，以适合加工用水的要求，特别是锅炉用水对硬度要求更严。

1．加热法可除去暂时硬度、水中含钙、镁碳酸盐的称为暂时硬水。含钙、镁硫酸盐或氯化物的称为永久硬水。暂时硬度=永久硬度称总硬度。加热法可除去暂时硬度：Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2→Mg(OH)2↓+H2O+CO2↑2．石灰与碳酸纳法加石灰可使暂时硬水软化：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)2→MgCO3+CaCO3↓+2H2OMgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓加碳酸纳能使永久硬水软化：CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4石灰先配成饱和溶液，再与碳酸纳一同加于水中，搅拌，碳酸盐类沉淀后，再过滤除去沉淀物。

3．离子交换法硬水通过离子交换剂层软化，即得到软水，含钙量可降至0.01mmol/L以下。（四）除盐经软化的水含有大量的盐类及酸，为了得到无离子的中性软水，须除盐。1．电渗析法用电力中的阳离子分开，并被电流带走，而得到无离子中性软水，该法能够；连续化、自动化，不需外加任何化学药剂，因此它不带任何危害水质的因素，同时对盐类的除去量也容易控制。2．渗透法（或称超过滤法）在反渗透器中，对水施加压力，使水分子通过半渗透膜，而水中其它离子被截留，从而达到除盐的目的。第三节果蔬加工原料的预处理原料的预处理——各类加工品的后续工艺不同，但在未进行后续工艺前各类加工产品都有一段共同的工艺，叫原料的预处理，它包括原料的选别，分级。洗涤，去皮，切分破碎和护色。一、原料的选别原料选别的目的在于剔除不合适的和腐烂霉变的原料。剔除受病虫害的，畸形的，品种不划一的，成熟度不一致的，破裂或机械损伤不合要求的。选别的具体标准根据各类加工品对原料的要求而定。二、原料的分级按果形大小分为不同的等级，以便适合机械化操作，得到形态整齐的产品。只有无需保持果品形态的制品。如果酒、果汁及果酱等才不需要进行大小分级。

三、洗涤洗涤的目的：减少泥沙，减少微生物，去除残留农药。水温一般是常温，有时为了增加洗涤效果可以用热水，但热水不适用于柔软多汁，成熟度高的果品。果皮上残留有毒药剂的原料，还需用化学药品洗涤，一般常用的化学试剂为0.5～1.5%盐酸溶液或0.03～0.05%KMNO4

溶液或600ppm漂白粉液洗涤方法：将原料和药液比例1:1.5～2，浸泡5～10分钟，再用清水洗去化学试剂。洗涤用水应是流动水，循环水大大增加原料的带菌量，不如流动水好。

四、去皮很多果蔬原料的外皮，果心一般都较粗糙或朋绒毛，具有不良风味，应当去掉，以提高制品的品质。去皮的方法：

1．机械去皮（1）手工借助小型刀具（2）小型机械

凡与果肉接触的刀具，机器部件，必须用不锈钢或合金制成，铁质会引起果肉迅速变色，而且铁易被酸腐蚀增加成品的金属指标。

2．化学去皮通常用NaOH或KOH或两者的混合液去皮，如桃、李去皮、桔子去囊衣等。（1）原理：利用果蔬各组织抗腐蚀性的不一致来去皮的。果皮中的角质，半纤维素易被碱腐蚀而变薄及至溶解，果胶被碱水解而失去胶凝性，果肉组织为薄壁细胞，比较抗碱。因此，用碱液处理后的果实，果皮去掉而保存果肉。（2）碱液去皮时应注意的事项进行碱液去皮时碱液的浓度，温度以及处理时间随果蔬种类，品种及成熟度不同而异，必须很好掌握，要求能去掉果皮又不伤果肉。（3）几种果蔬原料碱液去皮的条件如下表种类NaOH溶液的浓度（%）液温（℃）浸碱时间桃2.0～6.090以上30～60秒李2.0～8.090以上60～120秒桔囊0.860～7515～30秒杏2.0～6.090以上30～60秒胡萝卜4.090以上60～120秒马铃薯10～1190以上120秒左右

碱液的浓度，温度以及处理时间称为碱液去皮的三要素。

（4）方法：浸碱法：冷浸热浸淋碱法：将加热的碱液用高压喷淋需去皮的原料。3．热力去皮在高温短时间的作用下，果蔬表面迅速变热，表皮膨胀破裂，果皮与果肉之间的原果胶发生水解，失去胶凝性，果皮便容易被除去。如：桃、杏、枇杷、番茄等薄皮果实的去皮。4．酶法去皮主要用于桔瓣的脱囊衣，在果胶酶的作用下，能使果胶水解，囊衣脱去。用酶法去囊衣的桔瓣风味好，色泽美观。

5．冷冻去皮将果蔬与冷冻装置的冷冻表面接触片刻，使其外皮冻结于冷冻装置上，当果蔬离开时，外皮即被剥离。四、原料的切分、破碎与取汁体积较大的果蔬，用作干制、装罐、蜜饯、果脯等时，需要适当的切分，保持一定的形态；用作制果饴，果酱的原料需要破碎，以便煮制；制果汁，果酒的原料经破碎后便于取汁。五、护色苹果、梨等经去皮或切分、破碎、榨汁后，放置在空气中，很快就变色，其原因是苹果、梨等果蔬中含的鞣质—单宁，被氧化而变成暗褐色的物质，因而，在切分、破碎后常常进行护色处理。

在果蔬加工中，常常采用热烫的方法加以处理，热烫也叫预煮。就是将果蔬原料用热水或蒸汽进行短时间加热处理。其目的主要有：（1）破坏原料组织中所含酶的活性，稳定色泽，改善风味和组织。（2）软化组织，便于以后的加工和装卸。（3）排除部分水分，以保证开罐时固形的含量。（4）排除原料组织内部的部分空气以减少氧化作用，减轻金属罐内壁的腐蚀作用。（5）杀灭部分附着于原料的微生物，减少半成品的带菌数，提高罐头的杀菌效果。（6）可改进原料的品质。某些原料带有特殊气味，经过热烫后可除掉这些不良气味。从而改进原料的品质。原料热烫的方法有热水处理和蒸汽处理两种。热水热烫简单方便，但存在着原料的可溶性物质流失量大的缺点；蒸汽热烫必须要有专门的设备，原料的可溶性物质的流失量较热水热烫要小，但也不可避免。热烫的温度，时间视果蔬的种类，块形大小及工艺要求等而定。热烫的终点通常以果蔬的过氧化物酶完全失活为准。

果蔬加工原料要求及预处理

原料要求与贮备一、原料基地的建设原料基地的建设应遵循下述原则：

1.充足的面积形成足够的产量供给加工。

2.原料基地上必须有适合的加工品种，且优质、价格合理。还应不断选育新品种，更新换代。

3.原料基地必须交通方便，且应以加工厂为中心，半径50Km以内，以减少运输，保证原料新鲜完整。

4.品种应配套，以延长加工期。

5.原料基地的环境还必须符合要求。二、果蔬原料的质量要求（一）原料种类，品种与加工制品品质的关系。果蔬的种类、品种繁多，虽然都可以进行加工，但种类、品种间的理化特性各异，因而适宜制作加工品的种类也就不同。何种原料适宜何种加工品是根据其特性而定的。从加工手段来讲，对原料的要求：组织细嫩、致密、含粗纤维少，含矿物质高。

（二）原料的成熟与加工的关系果蔬采收成熟是表示原料品种与加工适宜性的指标之一，不同的加工品对原料采收成熟度的要求不同。果品采收成熟度一般可分为三个阶段：即：（1）可采成熟度（2）加工成熟度（3）生理成熟度（过熟成熟度）（三）原料的新鲜度与加工的关系

加工用原料愈新鲜完整，成品的品质也就愈好，吨耗率也就愈低。因此，从果蔬采收到加工，应尽可能保持新鲜完整，果蔬运到到加工厂后，应尽快进行处理，如来不及及时加工，应贮存在适宜的条件下，以保证新鲜完整，减少腐烂损失。三、原料的贮备与后熟原料的贮备是为了保持其新鲜度，延长加工期限。由于果蔬的成熟期短，产量集中，一时加工不完，故有贮备的必要，以待继续加工。（一）原料的贮备1.新鲜原料的保存对用来制罐头、干制品、速冻制品、制汁、制酒等的都需作新鲜原料的保存。保证加工原料的新鲜完整，可分为短期贮存和较长期的贮存。

①短期贮存原料运到加工厂后，宜将包装原料堆码存放于清洁、阴凉、干燥、通风良好、不受日晒雨淋的场所，堆码高度以便于搬运，底层箱等不受压坏为原则。②较长期贮存新鲜果蔬在冷藏条件下，一般能较长期的保存，冷藏温度条件根据种类和品种不同而异，冷藏期限也与种类、品种有关，一般不宜过长。2.半成品保存

半成品保存，是将新鲜果蔬原料用食盐、二氧化硫等保存起来，以待继续加工，制成成品。(1)盐渍保存：主要用于蜜饯类、酱菜、糖醋菜等的生产。先将新鲜原料（青梅、橄榄、李、桃等）用高浓度的食盐腌渍、制成盐坯、半成品保存，然后脱盐，配料加工，制成凉果、蜜饯等成品。

①盐渍的作用首先，食盐具有防腐力，能抑制有害微生物的活动，使半成品得以保存不坏，其次，食盐中含有的钙离子能增进半成品的硬度，提高耐煮性。食盐溶液的防腐效应在于：a．渗透压力大，1%的食盐溶液可产生6.1个大气压的渗透压力。b．水分活性低鲜果用15％左右食盐腌渍，其水分活性低到0.9以下，所以能抑制微生物的发育而得以保存不坏。食盐溶液的高渗透压及降低水分活性的作用，也迫使新鲜果蔬的生命活动停止，从而避免了果蔬的自身溃败。但是，在盐腌过程中，果蔬中的可溶性固形物要渗出损失一部分，半成品再加工成成品的过程中，还须用清水反复漂洗脱盐，可溶性固形物又大部分流失，所以，用盐坯半成品加工制成的凉果、蜜饯等加工品，从营养上讲，果蔬原有的营养成分保存不多，只利用了果蔬中不可溶性的纤维素、半纤维素等骨架而已。②

腌制方法干腌：适于成熟度高含水分多的原料，一般用盐量为原料14—15％，腌制时，宜分批拌盐，拌匀，分层入池，铺平压紧，下层用盐较少，由下而上逐层加多，表面用盐覆盖隔绝空气，便能保存不坏，也可盐腌一段时间后，取出晒干或烘干做成干坯保存。水腌：适于成熟度低水分少的原料，一般配制20%的食盐溶液将果蔬淹没，便能保存。另外，应注意pH值，尤其是蔬菜多数属于低酸性食品，这对微生物的活动是有利的，因而要控制pH，可用HCl进行调酸，降低pH值。

（2）硫处理新鲜果蔬用二氧化硫或亚硫酸处理是保存加工原料的另一有效方法。

①SO2的作用及特征

SO2是一种强烈的杀菌剂，它能杀死多种微生物胚芽，在溶液中二氧化硫浓度达到0.01％以上时，就可抑制多种细菌发育；达到0.15％时，可防止霉菌的繁殖；要防止酵母的活动需浓度达到0.3％左右。

用硫处理可防止原料的败坏，变色，营养物质损失，而且还可以改变制品的品质与提高后段工艺的效果。

SO2的防腐效应与介质pH值的大小有关，用硫处理保存半成品时，二氧化硫的浓度应随介质的pH值而定，在酸分含量低的原料中，应适当加酸调整其pH值。a．熏硫法

将果蔬直接用气态SO2处理，使之吸收一定量的SO2后保存。

熏硫时，燃烧硫磺将SO2通入，或在室内燃烧，或从钢瓶将液态二氧化硫直接缓缓通入。硫磺用量为每立方米熏硫室空间约200g，如果室内已装满果实则按每吨原料用硫磺2kg计。

熏硫合格的标准是：果肉已变色变软，核窝内有水滴，并带有浓厚的SO2气味，果肉内含SO2浓度不低于0.08－0.1％。b．浸硫法

用一定浓度的亚硫酸或亚硫酸盐溶液浸泡果蔬保存，一般将原料洗净，装入能密闭的容器中，至满，注入亚硫酸（盐）溶液将果实淹没，并密封之。

亚硫酸（盐）的浓度以有效SO2计，一般要求为果实及溶液总重量的0.1－0.2％。（二）原料的后熟还有一些果品采收后必须贮存一定时间，经过后熟期以后才能用于加工。如：阳梨（巴梨）、莱阳梨（慈梨）、香蕉、柿子等，刚采收时香味不浓，单宁含量高，味涩，用以装罐等加工，质量较差，但经过后熟，品种的特征显示出，软硬适度，香甜适口，再用于罐藏攻其它加工较为理想。后熟所需的时间依不同的种类而定，还应看当时的温度和气候条件。第二节加工用水的要求及净化一、加工用水的要求加工用水量大，生产一吨罐头产品需水约40~60吨，1吨糖制品需水10~20吨，而且对水的质量要求高。用水包括：

清洁用水（清洗、冷却浸漂、清洗容器、加工用具等）调制糖盐溶液（罐液）①生产用水预煮水杀菌水冷却水②锅炉用水（动力用水）③生活用水（包括个人卫生）④消防用水2．用水质量要求凡与原料直接接触的用水，应符合饮用水标准。无色、澄清、无悬浮物质、无异味异嗅、无致病细菌、无耐热微生物及寄生虫，不含对人体健康有害、有毒的物质。此外，水中不应含有硫化氢、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等，也不应有过多的铁、锰等。水的硬度也直接影响加工产品的质量。水中钙盐或镁盐的含量决定它的硬度，一般来说，1升水中含10mgCaO或MgO叫1°的水，通常用CaO含量表示。水的总硬度0~4°为最软的水

4~8°为软水

8~16°为中等硬度的水

16~30°为硬水

30°以上为很硬的水硬度过大的水不适宜作加工用水，因硬水中的钙盐与果蔬中的果胶酸结合生成果胶酸钙而使果肉变硬。镁盐味苦，1升水中含有MgO40mg便可尝出苦味。钙、镁盐还可与果蔬中的酸化合生成溶解度小的有机酸盐，并与蛋白质生成不溶性物质，引起汁液混浊或沉淀。所以，除蜜饯制坯，半成品保存可用硬度较大的水，以保持果蔬的脆性和硬度外，其它加工品要求水的硬度不宜过高。具体的讲，用途不同，加工品种类不同，对水的硬度要求亦不同。二、加工用水的处理

混凝剂（10~20kg/m3泥沙沉淀水源预淀池泥沙(10~30kg/m3)自然澄清

消毒过滤水池水泵房配水管或水塔

清洗水泵生产及锅炉用水软化（一）澄清1．自然澄清2．过滤水流经一种多孔性或有孔隙结构的介质（如砂、木炭）时，水中的一些悬浮物或胶态杂质使被截留在介质的孔隙或表面上，使水澄清。3．加混凝剂澄清自然水中，悬浮物表面一般带负电荷，当加入的混凝剂水解，生成不溶性带正电荷的阳离子，便发生电荷中和而聚集下沉，使水澄清。常用的混凝剂有铝盐及铁盐：铝盐主要有硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O和明矾Al2(SO4)3·K2SO4·2H2O铁盐主要有硫酸亚铁FeSO4·7H2O，硫酸铁Fe2(SO4)3及三氯化铁FeCl3等。混凝效果与投入的混凝剂的量成正相关，须按水的混浊度经混凝试验后确定其用量。当温度低于5℃以下时，凝聚速度甚慢，温度每升高10℃，凝聚速度增加约1倍。铝盐要求原水的pH6.5～7.5混凝效果最好铁盐要求原水的pH6.1～6.4混凝效果最好混凝沉清是在沉淀槽中完成的，大概50m以上，且有一定的坡度，0.2%比降，以便清除泥沙。（二）消毒

经澄清处理的水，仍含有大量微生物，特别是致病菌与抗热性微生物，须进行消毒。

加工用水一般采用氯化法，常用漂白粉CaOCl2,漂白精NaCl,液态氯等。

漂白粉投入水中后生成次氯酸HOCl,再分解出【O】；

2CaOCl2+2H2O→Ca(OH)2+CaCl2+2HOCl

HOCl→HCl+【O】或HOCl→H++OCl-

游离的【O】能氧化水中的微生物，使其生命活动停止。

漂白粉的用量，以输水管的末端放出的余氯量为0.1～0.3mg/l水之间为宜，如小于0.1mg/l水则消毒作用不完全，大于0.3mg/l水，会产生氯气味。

漂白精（NaOCl次氯酸钠）杀菌力强，性质稳定，在水中保持时间较长，不含悬浮物，不增加水的硬度，比用漂白粉好。（三）软化降低水的硬度，以适合加工用水的要求，特别是锅炉用水对硬度要求更严。

1．加热法可除去暂时硬度、水中含钙、镁碳酸盐的称为暂时硬水。含钙、镁硫酸盐或氯化物的称为永久硬水。暂时硬度=永久硬度称总硬度。加热法可除去暂时硬度：Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑Mg(HCO3)2→Mg(OH)2↓+H2O+CO2↑2．石灰与碳酸纳法加石灰可使暂时硬水软化：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)2→MgCO3+CaCO3↓+2H2OMgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓加碳酸纳能使永久硬水软化：CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4石灰先配成饱和溶液，再与碳酸纳一同加于水中，搅拌，碳酸盐类沉淀后，再过滤除去沉淀物。

3．离子交换法硬水通过离子交换剂层软化，即得到软水，含钙量可降至0.01mmol/L以下。（四）除盐经软化的水含有大量的盐类及酸，为了得到无离子的中性软水，须除盐。1．电渗析法用电力中的阳离子分开，并被电流带走，而得到无离子中性软水，该法能够；连续化、自动化，不需外加任何化学药剂，因此它不带任何危害水质的因素，同时对盐类的除去量也容易控制。2．渗透法（或称超过滤法）在反渗透器中，对水施加压力，使水分子通过半渗透膜，而水中其它离子被截留，从而达到除盐的目的。第三节果蔬加工原料的预处理原料的预处理——各类加工品的后续工艺不同，但在未进行后续工艺前各类加工产品都有一段共同的工艺，叫原料的预处理，它包括原料的选别，分级。洗涤，去皮，切分破碎和护色。一、原料的选别原料选别的目的在于剔除不合适的和腐烂霉变的原料。剔除受病虫害的，畸形的，品种不划一的，成熟度不一致的，破裂或机械损伤不合要求的。选别的具体标准根据各类加工品对原料的要求而定。二、原料的分级按果形大小分为不同的等级，以便适合机械化操作，得到形态整齐的产品。只有无需保持果品形态的制品。如果酒、果汁及果酱等才不需要进行大小分级。

三、洗涤洗涤的目的：减少泥沙，减少微生物，去除残留农药。水温一般是常温，有时为了增加洗涤效果可以用热水，但热水不适用于柔软多汁，成熟度高的果品。果皮上残留有毒药剂的原料，还需用化学药品洗涤，一般常用的化学试剂为0.5～1.5%盐酸溶液或0.03～0.05%KMNO4

溶液或600ppm漂白粉液洗涤方法：将原料和药液比例1:1.5～2，浸泡5～10分钟，再用清水洗去化学试剂。洗涤用水应是流动水，循环水大大增加原料的带菌量，不如流动水好。